I. Метод Ребиндера

Приборы и принадлежности: прибор Ребиндера, сосуд с водой, пробирки с исследуемой и эталонной жидкостями.

В методе Ребиндера для определения коэффициента поверхностного натяжения измеряется максимальное давление в пузырьках воздуха. Установка для измерения коэффициента поверхностного натяжения (рис. 15) состоит из U-образной трубки 1, широкое колено которой соединено с водяным манометром 5 и через капилляр 3 с сосудом 4, в который налита исследуемая жидкость. Капилляр слегка касается поверхности этой жидкости.

Если в узкое колено U-образной налить воду и с помощью крана 2 дать ей возможность переходить в широкое колено, то воздух, находящийся в этом колене, будет сжиматься, его давление возрастет до p₁ и станет больше атмосферного р.

Повышенное давление в капилляре вытолкнет из него в сосуд 4 пузырек воздуха (рис. 16). В жидкости на этот пузырек, кроме атмосферного давления р, действует добавочное давление р', обусловленное силами поверхностного натяжения жидкости. Сумма давлений р+р' уравновешивается давлением р₁ т. е.

р+р' = р₁ (3)

Учитывая формулу (2), равенство (3) запишем так:

р₁+р =

Так как вода продолжает поступать в широкое колено U-образной трубки, давление р₁ а также разность р₁-р возрастает. Как следует из равенства (2), радиус пузырька будет уменьшаться.

Рис. 16

Когда радиус пузырька станет наименьшим (равным радиусу капилляра), разность давлений р₁-р (согласно равенству 4), будет максимальной. Тогда из равенства (4):

(5)

где r - радиус пузырька, равный радиусу капилляра r_k;

= h - максимальная разность уровней манометра в мм водяного столба.

Если сосуд 4 (рис. 15) заменить сосудом с эталонной жидкостью, коэффициент поверхностного натяжения которой и определить указанным выше способом по манометру максимальную разность давлений Н, то согласно формуле (5):

= (6)

Разделив (5) на (6), получим формулу для определения коэффициента поверхностного натяжения исследуемой жидкости:

Выполнение работы

1. Налить в узкое колено U-образной трубки воды, предварительно закрыв кран 2, чтобы вода не попала в ее широкое колено.

2. Налить в сосуд 4 эталонную жидкость. Установить его так, чтобы капилляр 3 только касался поверхности жидкости.

3. Слегка открыв кран 2, отрегулировать ток воды так, чтобы изменение давления происходило медленно и позволяло производить отсчеты по манометру.

4. Когда частота образования пузырьков станет постоянной, определить максимальную разность уровней жидкости в обоих коленах манометра (отсчет производить по нижнему краю мениска).

5. Вынуть капилляр из сосуда 4 и выпустить воду из U-образной трубки.

6. Опыт (пункты 1 - 5) повторить четыре раза.

7. Данные занести в таблицу.

Для эталонной жидкости				Для исследуемой жидкости
аэ	Н, мм.вод.ст.	ΔНi	(ΔHi)2	h, мм.вод.ст.	Δhi	(Δhi)2
			=			=
	=			=

8. Опыт (пункты 1-5) повторить пять раз, налив в сосуд 4 исследуемую жидкость.